精心制作化学工业流程图题专项训练与突破.doc
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1、化学工业流程图题专项训练与突破黄万锦1(16分)亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:NaClO3H2SO4溶解SO2反应2H2O2、NaOH减压蒸发55冷却结晶粗产品反应1ClO2母液(1)提高“反应1”反应速率的措施有_、_等。(2)“反应2”的的氧化剂是_,该反应的化学方程式为_。(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是_。(4)从“母液”中可回收的主要物质是_。(5)“冷却结晶”后经_(填操作名称)即可获得粗产品。2(18分)四氧化三铁在生产和生活中有着广泛的应用,人们工作
2、中常用的打印机、复印机使用的墨粉主要成分就是Fe3O4,下图是某企业用氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺流程:已知:绿矾即FeSO47H2O, 工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应; Fe(OH)22Fe(OH)3Fe3O44H2O 请回答下列问题:(1)铁的氧化物除Fe3O4外,还有 _;(2)Fe3O4与稀盐酸反应的离子方程式是 _,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法 _;(3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是:_;(4)流程图中所示的副产品的化学式是 _,从过滤所得滤液中提取该副产品还需要的操作依次是_ (填写序号)a过滤 b加热浓缩 c冷却结晶 d
3、洗涤氧化锌粗品H2SO4溶解滤渣产品滤液Na2CO3煅烧除杂滤液沉淀滤渣3(16分)活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下:一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)2pH3.26.78.09.7(1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是_ _ _。(2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2、SO42,另含有Fe2、Cu2等杂质。先加入_(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化
4、为MnO2。经检测溶液中Fe2的浓度为0.009molL1,则每升溶液中至少应加入 mol KMnO4。(3)杂质Cu2 可利用置换反应除去,应选择的试剂是_。(4)“沉淀”得到ZnCO32Zn(OH)2H2O,“煅烧”在450500下进行,“煅烧”反应的化学方程式为 。 4.(硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。已知: Fe3+、Al3+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、和12.4;Al(OH)3完全溶解的11.8。 常温下,饱和氨水的pH约为11。
5、请回答:(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式: 。(2)上述流程中试剂应该是 (填以下字母编号)A氢氧化钠 B氧化铝 C氨水 D水(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是 ;(任写一点)(4)H中溶质的化学式: ;(5)计算溶液F中c(Mg2+) ( 25时,氢氧化镁的Ksp=5.610-12)(6)工业生产中将固体C灼烧后的产物与KNO3、KOH固体加热共熔制备净水剂K2FeO4,同时获得一种亚硝酸盐,请写出制得K2FeO4的化学方程式: 5、硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、
6、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO47H2O的流程如下:根据题意回答下列问题:(1)实验中需用1mol/L的硫酸800 mL,若用98%的浓硫酸(= 1.84 g/mL)来配制,量取浓硫酸时,需使用的量筒的规格为 A10 mLB20 mLC50 mLD100 mL(2)加入的NaClO可与Mn2+反应:Mn2+ + ClO- + H2O MnO2 + 2H+ + Cl-,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为 。(3)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,还有 。(4)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如
7、下表:温度()40506070MgSO430.933.435.636.9CaSO40.2100.2070.2010.193“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤 。“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶, ,便得到了MgSO47H2O。(5)实验中提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO47H2O为172.2 g,则MgSO47H2O的产率为 。(已知:MgSO47H2O的摩尔质量为246g/mol)6(10分)蛇纹石是一种含水的富镁硅酸盐矿物的总称,可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。实验室以蛇纹石为原料制取水合碱式
8、碳酸镁,已知:氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀的pH1.53.39.4完全沉淀的pH3.75.211.0实验步骤如下: 实验室完成操作所用到的玻璃仪器有:_。 操作中应控制溶液pH的合理范围是_(填序号)。 A. 小于1.5B. 1.53.3C. 78 D. 大于9.4 检验溶液中是否含有Fe3的操作与结论是:_。 从沉淀混合物B中制取D,应加入一种试剂进行分离,其反应的离子方程式为:_,再进行_、洗涤 、_(依次填写实验操作名称)。7(16绿矾NH4HCO3FeCO3固体母液焙烧煤粉还原铁粉(NH4)2SO4粗产品 除杂转化分离分)绿矾(FeSO47H2O)的一种综
9、合利用工艺如下:(1)绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1:2反应,有CO2生成,反应的离子方程式为_。(2)隔绝空气进行“焙烧”,铁元素的转化途径是FeCO3 FeO Fe 分解 还原 ,实际作还原剂的是CO。写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式_。(3)“除杂”步骤为:向母液中通入含臭氧的空气、调节pH、过滤,除去的杂质离子是_。(4)母液“除杂”后,欲得到(NH4)2SO4粗产品,操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、_。浓缩时若温度过高,产品中将混有NH4HSO4,运用化学平衡移动原理解释其原因_。(5)绿矾的另一种综合利用方法是:绿矾脱水后在有氧条件下焙烧,FeSO4转化为
10、Fe2O3和硫的氧化物。分析下表实验数据,为了提高SO3的含量,可采取的措施是_。空气通入量/Ls1温度/SO2含量/SO3含量/0.0285045.454.60.0685030.569.50.1085011.188.90.1081011.188.90.1089011.288.88. (16分)硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产琉酸铅的流程如下:已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb.还含有少量Ag、Zn, CaO和其他不溶于硝酸的杂质。250C时,。(1)已知步骤I有NO产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。分别写出PbO、Pb参加反应的化学方程式_、_(2
11、)步溪I需控硝酸的用量并使Pb稍有剩余,目的是_。(3)母液可循环利用于步骤I,其溶质主要是_ (填一种物质化学式),若母液中残留的过多.循环利用时可能出现的问题是_。(4)产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤.目的是除去_。(5)铅蓄电地的电解液是琉酸.充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴扱的电极反应式为_。9、(16分)高岭土化学组成为:Al2O3(25%34%)、SiO2(40%50%)、Fe2O3(0.5%3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。聚合氯化铝是一
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